鄂尔多斯地区早古生代岩相古地理*

鄂尔多斯地区早古生代沉积了一套以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主的沉积建造,沉积厚度巨大,沉积类型多样,可以划分为海岸沉积、碳酸盐岩台地沉积、台地边缘沉积和深水斜坡—海槽沉积4大沉积类型以及数个亚相和微相,并对各个沉积相带的沉积特征和时空展布进行了归纳和总结。在此基础上,编制了早古生代岩相古地理图1套。岩相古地理研究表明,早寒武世仅在鄂尔多斯西南缘环陆发育了一套泥砂坪、泥云坪沉积;中寒武世海侵扩大,广大的鄂尔多斯中东部逐渐由砂泥坪发展为局限—开阔台地沉积,在其西缘发展为台地边缘—深水海槽沉积;晚寒武世开始海退,中东部主体演变为局限台地云坪沉积,而西侧的深水斜坡—海槽则继续发育。早奥陶世鄂尔多斯主体为一古陆,仅在东南缘形成环陆泥云坪和云灰坪相沉积;中奥陶世的大规模海侵使鄂尔多斯大部地区形成了广阔的浅水陆表海沉积,在陕北凹陷发育膏盐湖沉积,向外依次发育局限台地和开阔台地沉积,中奥陶世晚期西南侧开始发育台地前缘斜坡—深水海槽沉积;晚奥陶世的加里东运动使鄂尔多斯整体抬升为陆,仅在西南缘的狭窄海域接受沉积,由碳酸盐岩台地很快过渡为深水斜坡—海槽沉积,并在南缘发育生物礁建造,形成陆缘海型镶边台地沉积。     

柴达木盆地北缘早古生代沉积—构造事件耦合关系

柴达木盆地北缘地区在泛非-祁连期经历了复杂的洋陆转化阶段,于寒武纪-奥陶纪发育了汇聚板块边缘的沟-弧-盆体系,形成了NWW-SEE向展布的柴北缘构造带早古生代岛弧及弧后盆地,沉积了一套碳酸盐岩-碎屑岩-火山岩建造。在此期间,柴北缘古洋壳的俯冲消减作用及欧龙布鲁克微地块和柴达木地块的汇聚作用与欧龙布鲁克微地块南缘沉积类型的发展演化之间存在有机的联系,构成了完整的盆-山耦合体系,引发了一系列构造事件、火山喷发事件及多种类型的事件沉积等。其中欧龙布鲁克微地块整体位于滩间山岛弧北部,在早古生代发生构造背景的转变,由被动大陆边缘转为活动大陆边缘,并诱发了多期火山喷发事件,在柴北缘构造带内形成多套火山岩、火山碎屑岩以及变碎屑岩夹层,同时陆-弧碰撞造山导致的陆壳基底的隆升及大量岛弧物质为稍后期的盆地内部碎屑岩沉积提供了重要物源。与此同时,欧龙布鲁克微地块由稳定型浅水碳酸盐岩台地沉积陷落为深水斜坡环境,在盆地内早奥陶世晚期系有规律地集中发育碳酸盐岩滑塌沉积及重力流沉积（海底扇,浊积岩等）。在此之后,由于岛弧物质向盆地内部提供大量碎屑物质,且陆-弧碰撞触发的火山及地震活动导致了同时期大量的碎屑重力流沉积的发育,并触发相对深水区沉积物向更深水区移动,使得其沉积类型转化为浊流沉积。统计表明上述事件沉积发育的时间与柴北缘地区构造活动相对活跃期基本一致,因此这些早奥陶世晚期厚层、多期次、非稳定性的重力流砂体为柴北缘洋陆俯冲及陆-弧碰撞背景下形成的,它们之间存在耦合关系。     

渤海及周边地区早古生代岩相古地理

根据古郯庐断裂两侧地块分布特征,渤海及周边地区早古生代具有南北高、中间低的古地理格局,以清水碳酸盐沉积为主。基于钻井岩心、薄片及露头观察,总结了典型沉积相标志,认为区内发育近岸潮坪相、局限台地相和开阔台地相等3类沉积相,台内洼地、灰泥丘、台内滩、潟湖、台坪等5类沉积亚相,以及9类沉积微相。在寒武系和奥陶系沉积相划分与精细对比的基础上,刻画了渤海及周边地区早古生代4个典型沉积时期的岩相古地理:受二级海平面升降、构造沉降和古地形的影响,早寒武世靠近(水下)古隆起区发育近岸潮坪相,中部局限台地—开阔台地发育;中寒武世厚层鲕粒滩广泛发育;晚寒武世—早奥陶世广泛发育局限台地白云岩坪、石灰岩坪;中奥陶世广泛发育开阔台地相台内洼地泥晶灰岩沉积。     

塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区寒武纪-奥陶纪沉积特征及演化

库鲁克塔格地区保存了相对完整的寒武纪-奥陶纪沉积地层,其沉积特征及演化规律的研究,对塔东地区寒武系-奥陶系油气勘探具有重要意义。通过库鲁克塔格地区详细的野外地质调查,结合前人相关研究成果,对该区寒武系-奥陶系沉积体系、沉积模式及演化规律的研究表明,寒武纪时期,库鲁克塔格地区经历了一次大的海侵-海退旋回,南、北两区沉积具有相似性。寒武纪早期的快速海侵导致南、北两区均发育陆棚相-深水盆地相沉积;寒武纪晚期,在逐渐海退的背景下,南、北两区开始出现沉积分异。奥陶纪,经历了新一轮大的海侵-海退旋回,南北两区沉积差异显著。北区从早奥陶世到晚奥陶世,发育台地边缘斜坡相-广海陆棚相-缓斜坡相-台地边缘礁滩相-开阔台地相相序,构成整体向上变浅的碳酸盐岩沉积层序;而南区发育深水盆地相-陆棚斜坡相-浊流盆地相-碎屑陆棚相相序,形成一套巨厚的深水复理石建造。库鲁克塔格地区寒武纪时期发育缓坡型碳酸盐岩台地,因台地不断向南构筑以及断裂活动,导致奥陶纪晚期台地边缘快速变陡,并在经历斜坡相快速堆积填平补齐之后,重新演变为缓坡型碳酸盐岩台地。晚奥陶世,由于周缘构造活动影响,却尔却克山-雅尔当山一带下沉,逐渐向远端变陡缓坡型碳酸盐岩台地演化。     

巴楚隆起与阿瓦提凹陷寒武系及奥陶系沉积古地理分析

根据野外露头、钻井资料分析,对塔里木盆地巴楚隆起东部和阿瓦提凹陷东南部寒武系和奥陶系进行了沉积与古地理分析。研究表明,该区寒武系和奥陶系总体上表现为从深—浅—深的沉积环境演化过程。早寒武世早期经历了短暂的深水盆地环境后,自早寒武世中晚期至中寒武世演变为局限台地——蒸发盐台地环境;晚寒武世至早奥陶世海平面开始逐渐上升,以开阔台地环境为主,至晚奥陶世中期演变为台地边缘斜坡环境。      

塔里木盆地玉北地区奥陶系沉积相与沉积演化模式

在塔里木盆地玉北地区奥陶系层序地层格架建立的基础上,通过对岩心、钻井、测井、地震及古生物等相关资料分析,以地震地层学和海相碳酸盐岩沉积模式为指导,对玉北地区奥陶系沉积相进行详细的研究,结果表明研究区奥陶系可划分为台地潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、陆架内缘斜坡和陆棚等6种沉积相,并明确了研究区奥陶纪各期沉积相平面展布特征,总结了纵向上的沉积演化规律为:早奥陶世早期发育台地潮坪相;早奥陶世晚期随着海平面的持续缓慢上升,过渡为局限台地相;中奥陶世演化为开阔台地相;晚奥陶世早期演变为斜坡相,至晚奥陶世中晚期则发育陆棚相沉积体系。综合考虑古地理沉积环境、沉积相平面组合规律及控制因素,建立了玉北地区奥陶系沉积演化模式。     

柴达木盆地北缘早奥陶世陆 弧碰撞及弧后前陆盆地——来自碎屑岩地球化学的证据

奥陶纪是柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山演化的重要时期,柴达木地块与滩间山岛弧碰撞起始时限以及欧龙布鲁克海盆盆地类型、构造-古地理格局一直存在争议。本文在对欧龙布鲁克地块早奥陶世碎屑岩沉积野外观测及室内分析的基础上,测试了30个砂泥岩样品的主量元素、微量元素及稀土元素含量。结果表明,石灰沟组碎屑岩建造具有快速堆积、低成分成熟度、低结构成熟度的特征;该套碎屑岩沉积于活动大陆边缘背景下的弧后前陆盆地,碎屑物质来自南部由大陆上地壳与岛弧物质组成的上隆基底;早奥陶世(488~472 Ma)柴达木地块与滩间山岛弧陆-弧碰撞已经开始,但陆-弧碰撞起始时间不会早于493Ma。在此基础上,结合前人研究成果,认为早古生代欧龙布鲁克地块处于滩间山岛弧北部,盆地沉降、沉积演化受柴达木盆地北缘洋盆俯冲及柴达木地块-滩间山岛弧碰撞控制,寒武纪发育弧后伸展盆地,奥陶纪初期转为弧后挤压前陆盆地,弧后伸展与弧后挤压、沉积体系转换发生在490~480Ma之间。该成果从沉积学角度为柴达木盆地北缘陆-弧碰撞起始时限提供了新的制约。     

桂西北天峨孤立碳酸盐岩台地晚古生代沉积特征与演化

桂西北天峨碳酸盐岩台地形成于早泥盆世晚期,于早三叠世末最终消亡,长期被深水海槽盆地所围限。晚古生代其是右江盆地北缘一个长期持续发育的孤立碳酸盐岩台地,地层沉积特征主要受基底沉降、海平面波动和盆地内生碳酸盐沉积速率的控制,可划分为孤立台地和斜坡—盆地两大相区,共识别出局限台地相、半局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、台地前缘斜坡相和盆地相6种沉积相类型。各时期岩相古地理之间具有明显的继承性和发展性,并建立相应的沉积地层序列及孤立台地沉积模式。天峨碳酸盐岩台地的发展演化可划分为孤立台地孕育阶段(D31—D2)、孤立台地成型阶段(D3)、孤立台地持续发展阶段(C1—P2)和孤立台地收缩淹没阶段(P3—T1)4大演化阶段,与右江裂谷盆地(D31—D3)—被动大陆边缘构造演化阶段(C1—T1)的进程相对应,反映了右江盆地晚古生代剧烈扩张、沉降,扬子台地边缘拉伸、破裂,微地块向盆地内部滑移的构造背景。     

桂西北天峨孤立碳酸盐岩台地晚古生代 沉积特征与演化

桂西北天峨碳酸盐岩台地形成于早泥盆世晚期,于早三叠世末最终消亡,长期被深水海槽盆地所围限。晚古生代其是右江盆地北缘一个长期持续发育的孤立碳酸盐岩台地,地层沉积特征主要受基底沉降、海平面波动和盆地内生碳酸盐沉积速率的控制,可划分为孤立台地和斜坡—盆地两大相区,共识别出局限台地相、半局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、台地前缘斜坡相和盆地相6种沉积相类型。各时期岩相古地理之间具有明显的继承性和发展性,并建立相应的沉积地层序列及孤立台地沉积模式。天峨碳酸盐岩台地的发展演化可划分为孤立台地孕育阶段(D31— D2)、孤立台地成型阶段(D3)、孤立台地持续发展阶段(C1—P2)和孤立台地收缩淹没阶段(P3—T1) 4大演化阶段,与右江裂谷盆地（D31—D3）—被动大陆边缘构造演化阶段（C1—T1）的进程相对应,反映了右江盆地晚古生代剧烈扩张、沉降,扬子台地边缘拉伸、破裂,微地块向盆地内部滑移的构造背景。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

柴达木盆地石炭系沉积相及其与烃源岩的关系

在实地观测柴达木盆地石炭系野外露头剖面岩性和生物特征的基础上,详细研究了柴达木盆地石炭系的沉积相类型及特征,探讨了石炭纪不同阶段的沉积演化以及沉积相对烃源岩发育的控制作用。柴达木盆地石炭系主要发育陆表海,可划分为三大沉积相:滨岸相、碳酸盐岩台地相、浅海陆棚相;六个亚相:浅滩亚相、潮坪亚相、沼泽亚相、开阔台地亚相、局限台地亚相、内陆棚亚相。石炭纪沉积演化经历了早石炭世两次海侵和晚石炭世的持续海侵,沉积环境由滨海向浅海过渡,以海陆交互沉积环境为主,大面积的海进使得北部山前局部地区出现地层超覆现象。沉积相控制了烃源岩的分布:柴达木盆地东北缘石炭系的潮坪亚相、浅海陆棚亚相广泛发育泥岩、炭质泥岩及碳酸盐岩,可作为有利的生烃源岩;柴西南缘下石炭统的局限台地亚相是碳酸盐台地上局部相对闭塞的地带,由于水体相对较深,水动能较低,沉积物中有机质丰富,也是有利的生烃源岩发育区。      

柴达木盆地北缘早奥陶世台地-斜坡-盆地相沉积特征及控制因素

通过对柴北缘地区的野外地质调查及室内实验分析,根据地质剖面中发育的岩石组合类型、沉积构造等特征,对研究区早奥陶世台地斜坡盆地相沉积体系进行了详细研究。认为研究区早古生代持续的海平面上升、柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞是控制该时期盆山格局及沉积充填演化的重要因素。柴北缘早奥陶世台地边缘颗粒滩相发育在多泉山组中下部,岩性以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩以及泥晶灰岩为特征。而研究区斜坡相深水物质主要是由重力流搬运的碳酸盐岩再沉积物组成,共识别出包括细粒沉降微晶泥、滑塌角砾岩、颗粒流、瘤状灰岩、碎屑流以及浊积岩等不同类型的斜坡异地沉积物。研究区盆地相处于碳酸盐岩沉积体系岛弧碎屑岩沉积体系两大沉积体系的转换位置。受到柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞等影响,隆升的陆壳基底及大陆岛弧物质向盆地提供大量碎屑物质,因此在靠近岛弧边缘地区发育了砂质碎屑流、浊流等重力流沉积体系下的弧后盆地沉积产物。     

大巴山地区早古生代黑色岩系岩相古地理及页岩气地质意义*

大巴山地区早古生代发育下寒武统水井沱组(巴山组—鲁家坪组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套黑色岩系。沉积学研究表明,2套黑色岩系均发育于扬子北缘被动大陆边缘盆地之上,早期快速海侵,沉积环境以深水陆棚为主,晚期随着海平面下降逐渐变为浅水陆棚沉积,局部发育滩礁沉积。早寒武世和晚奥陶世—早志留世,研究区均处于被动大陆边缘盆地,基底不平整,陆架边缘呈现多个小岛阻隔的古地理格局,但两者的形成机制却完全不同:早寒武世的构造格局沿袭了陡山沱期的地堑和地垒分布格局,地垒处表现为局部隆起或水下潜隆;晚奥陶世—早志留世的构造格局则与扬子板块向华北板块俯冲有关,是在扬子北缘被动大陆边缘基础上发育起来的前陆隆起。这种受限的滞留海域有利于形成厚度大、有机碳含量高(2%~6%)、脆性矿物含量高(40%~65%)的富有机质页岩,虽然其是页岩气勘探的有利目标层系,但仍需加强构造保存条件的研究。     

华北陆台晚古生代岩相古地理

位于天山-阴山、昆仑山-秦岭两大纬向构造带之间的华北陆台。在稳定地壳基底上逐渐发展形成晚古生代多旋回克拉通大型含煤盆地。加里东运动使陆台缺失O₃-C₁沉积，晚石炭世至晚二叠世陆台为海陆交互相滨海、湖泊、三角洲沉积，随着古地理环境演变,陆台各沉积古地理环境在时、表现为由老至新、自北向南迁移。     

华北地区晚石炭世岩相古地理特征及聚煤规律研究

通过分析华北地区晚石炭世的沉积环境及煤层分布特点,探讨了该区晚石炭世沉积相的典型类型,综合分析得出华北克拉通板块晚石炭世主要为陆表海环境,期间发生多次海侵海退事件,在郯庐断裂以东地区,主要发育有台地沉积体系、障壁一渴湖沉积体系及潮坪沉积体系;在盆地的北西缘地区发育潮坪泥炭沼泽,形成了海侵事件沉积,海退时期,中北部地区有利于发育潮坪泥炭沼泽和岛后泥炭沼泽,成为煤层的聚煤中心。     

塔里木盆地柯坪地区中上寒武统白云岩沉积微相

在塔里木盆地西北缘柯坪地区的蓬莱坝剖面发现一套完整的寒武系白云岩地层,对其进行了系统的野外测量、岩性描述、样品采集和镜下观察,作出了完整的地层岩性沉积相综合柱状图,并对其进行沉积相、亚相和微相的分析.在该剖面中,识别出1种相——碳酸盐岩台地相,并进一步分为3种亚相和6种微相,分别为:开阔台地亚相(开阔潮坪、颗粒滩)、局...     

渤海湾盆地冀中坳陷寒武纪岩相古地理及其演化

冀中坳陷位于渤海湾盆地西部,是发育在华北地台之上的中新生代沉积坳陷,在寒武系主要发育海相碳酸盐岩。从寒武系露头剖面入手,结合钻井地层,建立露头和钻井之间的地层对比格架。对单井相、地震相、连井相的研究表明,冀中坳陷在寒武纪构造活动平缓,各区域的地层厚度差异小。通过野外露头剖面实测、岩心观察、样品分析以及各岩性含量的统计,识别出了台地、缓坡、陆棚等3种相类型。台地相中可以识别出潮坪、局限台地、开阔台地、鲕粒滩、竹叶状砾屑滩等5种类型。潮坪主要指潮上坪和潮间坪,并进一步识别出了潮上泥坪、潮上云坪、潮上云灰坪、潮间灰坪等类型。基于各沉积相类型的分析,建立了冀中坳陷寒武系的碳酸盐岩沉积相模式,并编制了9张岩相古地理图。对古地理的研究表明,冀中坳陷在府君山期开始海侵,发育了局限台地和潮坪;至馒头期、毛庄期海侵进一步发展,主要发育了潮上泥坪;到徐庄期以后,潮坪、鲕粒滩共存,并在张夏期海侵达到高潮。崮山期开始海退,潮坪沉积又开始出现。长山期、凤山期进一步海退,分别发育了竹叶状砾屑滩和潮上云坪、潮间灰坪等。